انقر على الصورة للرسوم المتحركة: مقارنة بين تقديرات سنة واحدة متداخلة على فترات 6 أشهر من صافي تدفق الطاقة السنوي في الجزء العلوي من الغلاف الجوي CERES (الخط البرتقالي الصلب) وتقدير الرصد في الموقع لامتصاص الطاقة من قبل نظام مناخ الأرض (صلب) خط الفيروز). الائتمان: ناسا / تيم مارفل
وجد الباحثون أن اختلال توازن الطاقة على الأرض تضاعف تقريبًا خلال فترة 14 عامًا من 2005 إلى 2019.
يتم تحديد مناخ الأرض من خلال توازن دقيق بين كمية الطاقة المشعة من الشمس الممتصة في الغلاف الجوي وعلى السطح وكمية الأشعة تحت الحمراء الحرارية التي تنبعث منها الأرض في الفضاء. يعني عدم توازن الطاقة الإيجابي أن نظام الأرض يكتسب الطاقة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب. مضاعفة اختلال توازن الطاقة موضوع دراسة حديثة نشرت نتائجها في 15 يونيو 2021 في رسائل البحث الجيوفيزيائي.
قارن علماء من NASA و NOAA البيانات من قياسين مستقلين. تقوم مجموعة مستشعرات الأقمار الصناعية الخاصة بسحابات ناسا ونظام الطاقة المشعة للأرض (CERES) بقياس كمية الطاقة التي تدخل وتخرج من نظام الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح البيانات المأخوذة من شبكة عالمية من العوامات المحيطية ، تسمى Argo ، بتقدير دقيق لمعدل ارتفاع درجة حرارة محيطات العالم. نظرًا لأن حوالي 90 في المائة من الطاقة الزائدة الناتجة عن اختلال توازن الطاقة ينتهي بها المطاف في المحيط ، فإن الاتجاهات العامة في الإشعاع الوارد والصادر يجب أن تكون متسقة على نطاق واسع مع التغيرات في المحتوى الحراري للمحيطات.
“تتفق الطريقتان المستقلتان جدًا للنظر في التغيرات في اختلال توازن الطاقة في الأرض بشكل جيد جدًا ، وكلاهما يظهر هذا الاتجاه الكبير جدًا ، والذي يمنحنا الكثير من الثقة في أن ما نراه هو ظاهرة حقيقية. قال نورمان لوب ، مؤلف الدراسة الرئيسي والباحث الرئيسي في CERES في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا في هامبتون ، فيرجينيا ، “وليس مجرد قطعة أثرية مفيدة”. “كانت الاتجاهات التي وجدناها مثيرة للقلق بطريقة ما. “
إن زيادة انبعاثات غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان بسبب النشاط البشري تحبس الحرارة في الغلاف الجوي ، وتلتقط الإشعاع الخارج الذي يمكن أن يهرب إلى الفضاء. يتسبب الاحترار في تغيرات أخرى ، مثل ذوبان الثلج والجليد ، فضلاً عن زيادة بخار الماء والتغيرات في السحب التي يمكن أن تزيد من ارتفاع درجات الحرارة. اختلال توازن طاقة الأرض هو التأثير الصافي لكل هذه العوامل. من أجل تحديد العوامل الرئيسية المسببة لاختلال التوازن ، استخدم الباحثون طريقة فحص التغيرات في السحب ، وبخار الماء ، والمساهمات المجمعة للغازات النزرة ومخرجات ضوء الشمس ، والبياض السطحي (كمية الضوء المنعكسة من سطح الأرض) ، جزيئات صغيرة في الهواء تسمى الهباء الجوي ، وتغيرات في توزيع درجات الحرارة على السطح وفي الغلاف الجوي.
تكشف الدراسة أن مضاعفة الخلل ناتج جزئيًا عن زيادة غازات الدفيئة بسبب النشاط البشري ، والمعروف أيضًا باسم التأثير البشري ، فضلاً عن زيادة بخار الماء الذي يحبس المزيد من إشعاع الموجات الطويلة المنتهية ولايته ، مما يساهم بشكل أكبر. لاختلال توازن الطاقة على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي الانخفاض المصاحب في السحب والجليد البحري إلى زيادة امتصاص الطاقة الشمسية.
وجد الباحثون أيضًا أن انتقال التذبذب العقدي للمحيط الهادئ (PDO) من الطور البارد إلى الطور الدافئ قد لعب دورًا رئيسيًا في تكثيف اختلال توازن الطاقة. PDO هو نموذج لتقلب المناخ في المحيط الهادئ. تشمل بصمتها إسفينًا ضخمًا من المياه في شرق المحيط الهادئ يمر بمرحلة باردة وساخنة. يمكن أن يكون لهذا التباين الداخلي الطبيعي لنظام الأرض تأثيرات هائلة على الطقس والمناخ. تسببت مرحلة PDO شديدة الحرارة التي بدأت في حوالي عام 2014 واستمرت حتى عام 2020 في انخفاض واسع النطاق في الغطاء السحابي فوق المحيط وزيادة مماثلة في امتصاص الإشعاع الشمسي.
قال لوب: “ربما يكون مزيجًا من التأثير البشري والتنوع الداخلي”. وخلال ذلك الوقت ، كلاهما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة ، مما يتسبب في حدوث تغيير كبير في اختلال توازن الطاقة في الأرض. حجم الزيادة غير مسبوق. “
Loeb prévient que l’étude n’est qu’un instantané par rapport au changement climatique à long terme, et qu’il n’est pas possible de prédire avec certitude à quoi pourraient ressembler les prochaines décennies pour l’équilibre du budget énergétique de الأرض. ومع ذلك ، خلصت الدراسة إلى أنه ما لم ينخفض معدل امتصاص الحرارة ، فمن المتوقع حدوث تغير مناخي أكبر مما يحدث بالفعل.
« L’allongement et la complémentarité des enregistrements d’Argo et du CERES nous ont permis à la fois de cerner le déséquilibre énergétique de la Terre avec une précision croissante, et d’étudier ses variations et ses tendances avec une perspicacité croissante, au fil الوقت. قال جريجوري جونسون ، المؤلف المشارك للدراسة وعالم المحيطات الفيزيائي في مختبر البيئة البحرية للمحيط الهادئ التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في سياتل ، واشنطن. “إن مراقبة حجم وتغيرات اختلال توازن الطاقة هذا أمر ضروري لفهم تغير مناخ الأرض. “
المرجع: “بيانات الأقمار الصناعية والمحيطات تكشف عن زيادة ملحوظة في معدل تسخين الأرض” بقلم نورمان ج.لوب ، جريجوري سي جونسون ، تايلر جيه ثورسن ، جون إم ليمان ، فريد ج.روز وسيجي كاتو ، 15 يونيو 2021 ، رسائل البحث الجيوفيزيائي.
دوى: 10.1029 / 2021GL093047
